- Dec 17, 2015-
Áp lực swing hấp phụ [PSA] là một công nghệ được sử dụng để tách một số loài gas từ hỗn hợp khí dưới áp lực theo đặc điểm phân tử loài và ái lực cho một vật liệu tấm. Nó hoạt động ở nhiệt độ gần xung quanh và khác biệt đáng kể từ chưng cất trong kỹ thuật của khí tách. Vật liệu bộ cụ thể [ví dụ như, zeolit, than, sàng phân tử, vv] được sử dụng như là một cái bẫy, hay adsorbing mục tiêu loài gas ở áp suất cao. Quá trình này sau đó thay đổi tính đến áp suất thấp để desorb các tài liệu adsorbed.
Quá trình [sửa]
Áp lực swing hấp phụ quy trình dựa trên thực tế rằng dưới áp lực cao, khí có xu hướng được thu hút vào bề mặt rắn, hoặc "adsorbed". Cao hơn áp lực, thêm khí adsorbed; Khi áp lực là giảm, khí được phát hành, hoặc desorbed. PSA quá trình có thể được sử dụng để tách khí trong một hỗn hợp vì khí khác nhau có xu hướng được thu hút vào bề mặt rắn khác nhau nhiều hơn hay ít mạnh mẽ. Nếu một hỗn hợp khí chẳng hạn như máy, ví dụ, được thông qua dưới áp lực thông qua một tàu có một giường tấm của zeolite thu hút nitơ thêm mạnh mẽ hơn nó không ôxy, một phần hoặc tất cả nitơ sẽ ở lại trong giường, và khí ra khỏi tàu sẽ được làm giàu ôxy. Khi đáy đạt tới sự kết thúc của khả năng của mình để adsorb nitơ, nó có thể được tái tạo bằng cách giảm áp lực, do đó phát hành adsorbed nitơ. Sau đó nó đã sẵn sàng cho một chu kỳ sản xuất máy làm giàu ôxy.
Đây là quá trình sử dụng oxy y tế các bộ tập trung được sử dụng bởi các bệnh nhân bệnh khí thủng và những người khác những người yêu cầu không khí làm giàu oxy để thở.
Sử dụng hai tấm mạch cho phép các sản xuất gần liên tục của mục tiêu khí. Nó cũng cho phép áp lực như vậy gọi là equalisation, nơi khí rời khỏi con tàu đang được depressurised được sử dụng để một phần pressurise tàu thứ hai. Điều này dẫn đến tiết kiệm đáng kể năng lượng, và là thực tế công nghiệp phổ biến.
Adsorbents [sửa]
Ngoài khả năng của mình để phân biệt đối xử giữa khí khác nhau, adsorbents cho hệ thống PSA là thường rất xốp vật liệu được chọn vì của khu vực cụ thể bề mặt lớn. Điển hình adsorbents là than, silica gel, nhôm và zeolite. Mặc dù khí adsorbed trên các bề mặt có thể bao gồm một lớp chỉ có một hoặc tối đa một vài phân tử dày, các khu vực bề mặt của vài trăm mét vuông mỗi gam sử hấp phụ một phần quan trọng của sắc trọng lượng trong khí. Ngoài của chọn lọc cho khí khác nhau, zeolit và một số loại than được gọi là sàng phân tử cacbon có thể sử dụng đặc điểm sàng phân tử của họ để loại trừ một số phân tử khí từ cấu trúc của họ dựa trên kích thước của các phân tử, do đó hạn chế khả năng của các phân tử lớn hơn để được adsorbed.
Ứng dụng [sửa]
Ngoài việc sử dụng nó để cung cấp oxy y tế, hoặc như là một thay thế cho số lượng lớn trong hoặc xi lanh nén lưu trữ, là nguồn chính oxy cho bất kỳ bệnh viện, PSA có nhiều ứng dụng khác. Một trong các ứng dụng chính của PSA là trong việc loại bỏ carbon dioxide [CO2] như là bước cuối cùng trong việc tổng hợp thương mại quy mô lớn hiđrô [H2] để sử dụng trong nhà máy lọc dầu và trong theproduction của amoniac [NH3]. Nhà máy lọc dầu thường sử dụng công nghệ PSA trong việc loại bỏ các sulfua hiđrô [H2S] từ nguồn cấp dữ liệu hydro và tái chế dòng hydrotreating và hydrocracking đơn vị. Các ứng dụng khác của PSA là sự chia tách của khí carbon dioxide từ khí sinh học để tăng tỷ lệ mêtan [CH4]. Thông qua PSA khí sinh học có thể được nâng cấp lên một chất lượng tương tự như khí đốt tự nhiên.
PSA cũng được sử dụng trong
Hypoxic máy lửa công tác phòng chống hệ thống để sản xuất máy với một nội dung thấp oxy.
Vào mục đích propylen cây thông qua propane nhất. Họ bao gồm một trung bình chọn lọc cho hấp phụ ưa thích của mêtan và êtan hơn hydro. [1]
Công nghiệp nitơ máy phát điện đơn vị sử dụng PSA kỹ thuật sản phẩm tinh khiết cao nitơ khí [lên đến 99.9995%] từ một nguồn cung cấp khí nén. Nhưng như vậy PSA hơn được trang bị để cung cấp các dãy núi trung gian của độ tinh khiết và dòng chảy. Năng lực của các đơn vị này được đưa ra trong mét khối Nm³/h, bình thường / giờ, một Nm³/h được tương đương với 1000 lít / giờ dưới bất kỳ một số tiêu chuẩn điều kiện nhiệt độ, áp lực và độ ẩm.
cho nitơ: từ Nm³/h 100 99,9% độ tinh khiết, đến 9000 Nm³/h tại tinh khiết 97%;
cho oxy: lên đến 1500 Nm³/h với một độ tinh khiết giữa 88% và 93%. [2]
Nghiên cứu hiện đang tiến hành cho PSA để nắm bắt CO2 với số lượng lớn từ nhà máy điện đốt than trước khi geosequestration, để làm giảm sản lượng khí nhà kính từ các nhà máy. [3] [4]
PSA cũng đã được thảo luận như là một thay thế trong tương lai để phòng không regenerable công nghệ sorbent được sử dụng trong không gian phù hợp với chính cuộc sống hỗ trợ hệ thống, để giảm trọng lượng và kéo dài thời gian hoạt động của bộ. [5]